DA ANONIMA ELLITTICA A BIZZARRA SPIRALE

Lo strano caso della galassia NGC 4698

La galassia NGC 4698 mostra un rigonfiamento centrale che si allunga perpendicolarmente rispetto al disco. È quanto illustra Enrico Maria Corsini del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell'Università di Padova e associato INAF sul prossimo numero di Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Due immagini di NGC 4698 tratte dalla “Sloan Digital Sky Survey” (a sinistra) e dal "Carnegie Atlas of Galaxies" (a destra). Quest'ultima evidenzia la particolare forma del rigonfiamento centrale, che si allunga in direzione ortogonale rispetto al disco. Nel cerchio centrale è inserita un'immagine ottenuta con l'Hubble Space Telescope, opportunamente elaborata per evidenziare la presenza del disco nucleare. Crediti: L. Morelli, Università di Padova.

Non è una galassia a spirale come le altre. Si tratta di un oggetto molto peculiare e assai diverso rispetto alle altre galassie a spirale, come M31 nella costellazione di Andromeda o M51 in quella dei Cani da Caccia, che Edwin P. Hubble aveva scelto come prototipi per definire i criteri della sua classificazione morfologica delle galassie.

Infatti il rigonfiamento centrale di NGC 4698, in cui si addensano le stelle più vecchie della galassia, si allunga perpendicolarmente rispetto al disco, dove si avviluppano i bracci di spirale e in cui si trovano la maggior parte del gas e delle stelle più giovani. Di solito il rigonfiamento centrale di una galassia a spirale o ha una forma sferica o si allunga nel piano del disco, come succede per M31 e M51.

Anche se sono state identificate almeno altre due galassie a spirale simili a NGC 4698, denominate NGC 4672 e UGC 10043, il caso di NGC 4698 è ancora più strano perché il suo nucleo ospita un piccolo disco di stelle e gas che ruota perpendicolarmente rispetto al disco principale. Il dischetto al centro di NGC 4698 ha un diametro di un migliaio di anni luce e contiene qualche decina di milioni di stelle con un’età compresa tra 5 e 10 miliardi di anni. Questa configurazione è il risultato finale della cattura in tempi remoti di una certa quantità di gas dall’ambiente esterno. Il gas acquisito ha spiraleggiato fino al centro di NGC 4698 e si è disposto ortogonalmente rispetto al disco principale a causa della particolare forma intrinseca del rigonfiamento centrale. Dal gas catturato sono successivamente nate le stelle che oggi formano il disco nucleare.

Ma il passato di NGC 4698, che appartiene all’ammasso di galassie della Vergine, il quale conta diverse centinaia di membri e dista da noi 55 milioni di anni luce, potrebbe essere stato ancora più turbolento, infatti è possibile avanzare l’ipotesi che addirittura l’intero disco principale sia il frutto di una cattura di materiale esterno da parte di quello che è diventato il rigonfiamento centrale di NGC 4698. Ciò avrebbe indotto una radicale trasformazione di quella che doveva essere un’anonima galassia ellittica nella bizzarra galassia a spirale che oggi vediamo.

“È stato possibile ricostruire la forma intrinseca del rigonfiamento centrale di NGC 4698 perché la galassia non é vista di taglio, contrariamente a quanto invece accade per NGC 4672 e UGC 10043”, spiega Enrico Maria Corsini, ricercatore dell’Università di Padova e associato INAF. “Questo ci ha permesso di provare che il rigonfiamento ha due piani ortogonali di equilibrio e che proprio su di essi si trovano il disco nucleare e quello principale di NGC 4698”, come discusso nell’articolo in uscita su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, in cui vengono analizzate in dettaglio numerose immagini a diverse lunghezze d’onda della galassia, ottenute sia da terra che dal telescopio spaziale Hubble.

Lo studio dell’età delle stelle dei dischi nucleari che si osservano in circa il 20 per cento delle galassie ellittiche e a spirale permette di far luce sui loro processi di formazione ed evoluzione. Infatti, stando alle simulazioni numeriche che riproducono questi processi, i dischi nucleari sono strutture estremamente fragili, che non possono sopravvivere agli scontri tra galassie. Questo significa che datare l’epoca della formazione dei dischetti permette di stimare l’intervallo di tempo trascorso dall’ultimo evento catastrofico subito dalla galassia che li ospita. Se così fosse, allora in NGC 4698 prima si sarebbe formato il disco principale e poi quello nucleare.

Leggi l’articolo Polar bulges and polar nuclear discs: the case of NGC 4698 di Corsini et al.